隨著空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，人類實(shí)現(xiàn)了從空中和太空中觀測(cè)地球的理想，遙感正是實(shí)現(xiàn)這一理想的利器。通過有人飛機(jī)航空遙感和衛(wèi)星遙感的方式，獲取地球表面的信息，不僅成本昂貴，也受到回歸周期、高度等因素的限制，遙感數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性難以保障。
與有人駕駛飛機(jī)相比，無人機(jī)往往更適合那些太“愚鈍，骯臟或危險(xiǎn)”的任務(wù)。無人機(jī)按應(yīng)用領(lǐng)域，可分為軍用與民用。軍用方面，無人機(jī)分為偵察機(jī)和靶機(jī)。民用方面，無人機(jī)+行業(yè)應(yīng)用，是無人機(jī)真正的剛需；目前在航拍、農(nóng)業(yè)、植保、微型自拍、快遞運(yùn)輸、災(zāi)難救援、觀察野生動(dòng)物、監(jiān)控傳染病、測(cè)繪、新聞報(bào)道、電力巡檢、救災(zāi)、影視拍攝、制造浪漫等等領(lǐng)域的應(yīng)用，大大的拓展了無人機(jī)本身的用途，發(fā)達(dá)國(guó)家也在積極擴(kuò)展行業(yè)應(yīng)用與發(fā)展無人機(jī)技術(shù)。
無人機(jī)技術(shù)正好成為衛(wèi)星和有人機(jī)獲取手段的有效補(bǔ)充，一方面，無人機(jī)飛行高度低、分辨率高，可以長(zhǎng)時(shí)間對(duì)感興趣的地區(qū)進(jìn)行“凝視”性觀測(cè);另一方面，無人機(jī)沒有人員傷亡危險(xiǎn)，操作靈活，對(duì)環(huán)境要求低，甚至可以在危險(xiǎn)環(huán)境中完成任務(wù)。因此，在航空遙感領(lǐng)域，無人機(jī)異軍突起，頗受關(guān)注。
測(cè)繪作為一項(xiàng)古老的行業(yè)，最開始就是個(gè)苦活累活，測(cè)繪基本可以分為：外業(yè)測(cè)量和內(nèi)業(yè)繪圖。而外業(yè)測(cè)量，通常是按照傳統(tǒng)的測(cè)量方式——用腳步丈量土地，到底有多苦有多累，國(guó)情普查的普查員最有發(fā)言權(quán)。
2013年，我國(guó)開始了全國(guó)第一次地理國(guó)情普查，普查于2015年結(jié)束，歷時(shí)3年。普查員在這期間的工作量，每人每天要核查7-8平方公里地域。常規(guī)外業(yè)核查方式一般采用步行或騎電瓶車，手持電子平板和紙圖進(jìn)行核查。遇到山區(qū)或者地形復(fù)雜的核查區(qū)域，全靠?jī)蓷l腿。
普查員需要背著全站儀，認(rèn)真地核對(duì)衛(wèi)星影像圖上的一個(gè)個(gè)小圖斑，看到不準(zhǔn)確的地方，馬上標(biāo)注并修正?！斑@樣的方法速度慢、效率低，通常一幅圖要花5、6天?！?/span>
普查員在外業(yè)作業(yè)時(shí)，最主要的工作就是不停地走、不停地核對(duì)，手上的軌跡儀，每15秒鐘打一個(gè)點(diǎn)，記錄下每天的行進(jìn)路程。絕無偷懶的機(jī)會(huì)。
正是由于國(guó)情外業(yè)核查工作如此辛苦，所以才有無人機(jī)測(cè)繪的簡(jiǎn)便易行。
同樣是在第一次國(guó)情普查期間，海南部分地區(qū)就采用了無人機(jī)航測(cè)。國(guó)家測(cè)繪地理信息局第四航測(cè)遙感院利用無人機(jī)對(duì)海南萬寧、興隆變化較大的地區(qū)進(jìn)行航拍，航攝面積約24平方千米，獲取0.1米分辨率原始像片2860張，并制作完成0.1米正射影像拼接圖。影像成果直接提供給地理國(guó)情外業(yè)隊(duì)使用，用于海南萬寧、興隆地區(qū)外業(yè)新增補(bǔ)測(cè)工作。
同樣，山東省也啟用了無人機(jī)進(jìn)行航測(cè)。濟(jì)南市勘測(cè)院受山東省第一次全國(guó)地理國(guó)情普查領(lǐng)導(dǎo)小組委托，承擔(dān)了濟(jì)南市地理國(guó)情普查的生產(chǎn)任務(wù)。
在航測(cè)中，充分發(fā)揮無人機(jī)的作業(yè)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外有效結(jié)合，低空航測(cè)和地面外業(yè)調(diào)繪優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有效提高國(guó)情外業(yè)調(diào)繪工作效率，縮短了外業(yè)作業(yè)時(shí)間，為國(guó)情普查工作的順利完成打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
固定翼與旋翼在測(cè)繪上的應(yīng)用各有側(cè)重
上文剛提到目前測(cè)繪無人機(jī)有固定翼和旋翼之分，那這兩者有什么共通的地方和區(qū)別呢?
先來說說相同之處，一套典型的無人機(jī)測(cè)繪系統(tǒng)至少應(yīng)該包括無人機(jī)平臺(tái)、地面控制子系統(tǒng)、任務(wù)載荷子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)以及影像數(shù)據(jù)處理與測(cè)繪成果制作子系統(tǒng)五部分組成。
針對(duì)有人指出無人機(jī)測(cè)繪不能進(jìn)行大比例尺，比如1:500的航測(cè)任務(wù)，專家表示其實(shí)無人機(jī)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)大比例尺的測(cè)繪了，“目前很多人使用的索尼黑卡4200萬像素相機(jī)，飛200米的高度足夠?qū)崿F(xiàn)1：500的分辨率，另外多加一些地面控制點(diǎn)就可以使精度達(dá)到要求?！?/span>
針對(duì)固定翼和旋翼機(jī)哪一種更適合做測(cè)繪，專家也給出了自己的看法。他認(rèn)為，固定翼的優(yōu)勢(shì)是速度快，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，所以適合較大面積測(cè)繪，包括正射影像和傾斜攝影。大型固定翼可以做上百平方公里以上的測(cè)繪，不過需要跑道起降，對(duì)場(chǎng)地有一定的要求。小型固定翼可以做幾到幾十平方公里的測(cè)繪，優(yōu)勢(shì)就是可以不需要跑道，彈射起飛，回收時(shí)采用傘降。
而多旋翼優(yōu)勢(shì)是飛行穩(wěn)定，可以懸停，速度可快可慢，而且在傾斜攝影時(shí)更方便采集各角度的圖像，所以在小范圍測(cè)繪或傾斜攝影方面比較合適，但電動(dòng)旋翼的通病就是續(xù)航時(shí)間短。
綜合起來就是較大面積正射(幾十平方公里以上)，基本上是固定翼最合適，中等面積(幾平方公里)的正射用小型固定翼稍微比多旋翼合適，體積稍大的多旋翼也可以。
由于無人機(jī)航測(cè)需要獲取多角度的數(shù)據(jù)，這就注定了測(cè)繪無人機(jī)不能像物流無人機(jī)設(shè)計(jì)的一樣，從A點(diǎn)到B點(diǎn)就結(jié)束飛行。無人機(jī)的航線需要認(rèn)真規(guī)劃。
以上說的都是和外業(yè)相關(guān)的內(nèi)容，但別忘了測(cè)繪還有內(nèi)業(yè)。所謂“外業(yè)”，就是外出作業(yè)，拿著內(nèi)業(yè)初判出來的影像圖，通過走訪實(shí)地核查、改正;而“內(nèi)業(yè)”，就是通過衛(wèi)星或航拍獲得基礎(chǔ)影像圖后，用專業(yè)知識(shí)和技術(shù)判讀、描繪出所屬區(qū)塊。
數(shù)據(jù)本身沒有意義，經(jīng)過處理、加工、提煉的信息才有意義。
無人機(jī)測(cè)繪得到的數(shù)據(jù)首先是影像，獲取影像的方法有很多，目前無人機(jī)主要是兩種：正射和傾斜攝影。
目前，無人機(jī)尚不能完全取代人工作業(yè)，但無人機(jī)的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)可以互相補(bǔ)充了。以智慧城市建設(shè)航測(cè)為例，在進(jìn)行道路及下水道規(guī)劃時(shí)，使用無人機(jī)對(duì)道路上的井蓋進(jìn)行正攝影像數(shù)據(jù)采集，由于部分井蓋處于城市建筑角落里、陰影里，大概可以采集到70%，剩下的部分只能依靠人工的腳步測(cè)量。但隨著無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，多角度航測(cè)的傾斜攝影目前已經(jīng)在很大程度上彌補(bǔ)了正攝影像技術(shù)的不足。
無人機(jī)可以通過遙感軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析等處理，能快速有效的提取所需要的信息，利用軟件對(duì)影像進(jìn)行柵格矢量化，可以快速得出該地區(qū)矢量圖。比如，需要計(jì)算測(cè)繪地區(qū)的耕地面積，利用信息提取，輔助高分辨影像和豐富紋理特征，能夠快速計(jì)算出該地區(qū)準(zhǔn)確的耕地面積，能夠節(jié)省大量的人力和時(shí)間。
無人機(jī)影像獲取周期短，時(shí)效性強(qiáng)，有利于快速得到影像，便于快速及時(shí)有效的統(tǒng)計(jì)面積。目前而言，盡管無人機(jī)已經(jīng)部分應(yīng)用于遙感測(cè)繪各行業(yè)，由于圖片獲取及處理技術(shù)尚未完全成熟，目前尚不能完全取代傳統(tǒng)的“腳步丈量”。但無人機(jī)測(cè)繪已經(jīng)能成為衛(wèi)星和有人機(jī)獲取遙感數(shù)據(jù)手段的有效補(bǔ)充了。隨著無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步，未來無人機(jī)一定會(huì)逐步取代費(fèi)時(shí)費(fèi)力的腳步丈量。
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